Trojans são uma classe de asteróides que seguem os planetas em suas órbitas como um rebanho de ovelhas pode seguir um pastor, aprisionado em "portos seguros" gravitacionais 60 graus à frente e atrás do planeta (Figura 1). Eles são de grande interesse para os cientistas, pois representam sobras de material da formação e evolução inicial do Sistema Solar. Vários milhares desses cavalos de Tróia existem ao longo da órbita do gigante planeta Júpiter. Mais perto do Sol, os astrônomos descobriram até agora apenas um punhado de Trojans de Marte, o planeta vizinho da Terra.
Uma equipe que inclui cientistas da Itália, Bulgária e Estados Unidos e liderada pelo Observatório e Planetário Armagh (AOP) na Irlanda do Norte tem estudado os Trojans de Marte para entender o que eles nos dizem sobre a história inicial dos mundos internos de nosso Sistema Solar - Os chamados planetas terrestres — mas também para informar buscas por Trojans da Terra. Ironicamente, é muito mais fácil encontrar Trojans de Marte do que em nosso próprio planeta porque esses Trojans Terrestres, se eles existem, ficam sempre próximos ao Sol no céu, onde é difícil apontar um telescópio. Um Trojan da Terra, chamado 2010 TK7, foi encontrado uma década atrás pelo telescópio espacial WISE da NASA, mas a modelagem de computador mostrou que é um visitante temporário do cinturão de asteróides entre Marte e Júpiter, em vez de uma relíquia planetesimal da formação da Terra.
Para descobrir a composição dos Trojans de Marte, a equipe usou o X-SHOOTER, um espectrógrafo montado no Very Large Telescope de 8 m do Observatório Europeu do Sul (VLT) no Chile. O X-SHOOTER analisa como a superfície do asteroide reflete a luz do Sol de diferentes cores - seu espectro de refletância. Ao realizar uma comparação espectral com outros corpos do Sistema Solar com composição conhecida, um processo chamado taxonomia, a equipe esperava determinar se este asteroide é feito de um material semelhante aos planetas rochosos como a Terra, ou se é um pedaço de carbono - e matéria rica em água, típica do Sistema Solar externo além de Júpiter.
Um dos cavalos de Tróia que a equipe examinou foi o asteróide (101429) 1998 VF31. Os dados de cores existentes no objeto sugeriram uma composição semelhante a uma classe comum de meteoritos chamados condritos comuns. O poder de coleta de luz do VLT permitiu reunir dados de alta qualidade sobre este asteróide do que nunca. Ao combinar essas novas medições com os dados obtidos anteriormente no Infrared Telescope Facility da NASA no Havaí, a equipe então tentou classificar 101429. Eles descobriram que o espectro não combinava bem com nenhum tipo específico de meteorito ou asteroide e, como resultado, expandiu sua análise para incluir espectros de outros tipos de superfícies.
Para sua surpresa, eles descobriram (Figura 2) que a melhor correspondência espectral não era com outros corpos pequenos, mas com nosso vizinho mais próximo, a Lua. Como o Dr. Galin Borisov, um PDRA da AOP que esteve profundamente envolvido na análise espectral, explica: "Muitos dos espectros que temos para asteroides não são muito diferentes da lua, mas quando você olha de perto, há diferenças importantes, por exemplo, a forma e profundidade de ampla absorção espectral em comprimentos de onda de 1 e 2 mícrons. No entanto, o espectro deste asteroide em particular parece ser quase um sinal morto para partes da lua onde há leito rochoso exposto, como interior de crateras e montanhas".
De onde poderia ter vindo um objeto tão incomum? Uma possibilidade é que 101429 seja apenas outro asteróide, semelhante talvez aos meteoritos condritos comuns, que adquiriu sua aparência lunar durante eras de exposição à radiação solar, um processo denominado meteorização espacial.
Alternativamente, o asteróide pode se parecer com a lua porque ele vem da Lua. O Dr. Apostolos Christou, astrônomo da AOP e principal autor do artigo explica: "O Sistema Solar primitivo era muito diferente do lugar que vemos hoje. O espaço entre os planetas recém-formados estava cheio de destroços e as colisões eram comuns. Grandes asteróides— chamamos isso de planetesimais - estavam constantemente atingindo a lua e os outros planetas. Um fragmento dessa colisão poderia ter atingido a órbita de Marte quando o planeta ainda estava se formando e estava preso em suas nuvens de Tróia".
Um terceiro cenário, e talvez mais provável, é que o objeto veio do próprio Marte. Como o Dr. Christou aponta, "A forma do espectro 101429 nos diz que ele é rico em piroxênio, um mineral encontrado na camada externa ou crosta de corpos do tamanho de planetas. Marte, como a Lua e a Terra, foi golpeado por impactos no início de sua história, um deles foi responsável pela gigantesca bacia Borealis, uma cratera tão larga quanto o próprio planeta. Esse impacto colossal poderia facilmente ter enviado 101429 em seu caminho para o ponto Lagrangiano L5 do planeta. " Na verdade, uma origem de Marte foi proposta há alguns anos para os irmãos Trojan de 101429, um agrupamento de Trojans conhecido coletivamente como a família Eureka (Figura 1). Esses asteróides também têm uma composição incomum, mas, enquanto 101429 é rico em piroxênio, esses asteróides da família Eureka são principalmente olivina.
101429 e seus irmãos também têm algo a nos ensinar sobre como encontrar os troianos da Terra, se eles existirem. O trabalho anterior da equipe havia mostrado que a radiação solar faz com que detritos, na forma de blocos do tamanho de uma rocha ou de um quarteirão, desses asteróides vazem lentamente para fora das nuvens de Tróia de Marte. Se os Trojans da Terra forem parecidos com os de Marte, o mesmo mecanismo atuaria como uma fonte de pequenos asteróides próximos à Terra que se destacariam por causa de sua composição incomum.
Encontrar esses objetos pode acabar sendo um trabalho para o Observatório Vera C. Rubin, pronto para iniciar a pesquisa mais ambiciosa do Sistema Solar até o momento. Espera-se que Rubin descubra cerca de dez vezes mais asteróides do que os atualmente conhecidos e, junto com o satélite GAIA já pesquisando o céu do ponto L2 Terra-Sol de Lagrange, pode nos oferecer as melhores perspectivas de curto prazo para rastrear os destroços da Terra Companheiros troianos.
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